自旋三重态对半磁半导体Cd1—xFexTe和Cd1—xFexSe的基态精细结…

本文在强场图象下推导了３ｄ＾４／３ｄ＾６离子在三角晶场中包括自旋－轨道相互作用的哈密顿矩阵公式，采用双ＳＯ轨道模型计算了Ｆｅ＾２＋在Ⅱ－Ⅵ半磁半导体ＣｄＴｅ和ＣｄＳｅ中的基态精细结构分裂（ＦＳＳ），理论计算的ＦＳＳ和实验结果符合很好，并且发现自旋三重态对基态折ＦＳＳ起着重要的影响。     

自旋电子学

本书是关于自旋电子学的新著，内容涉及磁纳米结构的材料、制造和特性，磁纳米结构中的磁性和自旋控制，半导体中的磁光性质、磁电子学及器件。     

Cd1—xMnxTe的巨大法拉第旋转效应

测量了半磁半导体Cd_(1x)Mn_xTe单晶的巨大法拉第旋转效应,并研究了Cd_(1-x)Mn_xTe法拉第旋转随组分x及温度的变化规律。局域的Mn~(2+)离子与导带类s电子及价带类P电子之间的自旋—自旋相互作用引起了Cd_(1-x)Mn_xTe中反常大的塞曼分裂,从而导致巨大法拉第效应的产生。激子跃迁在半磁半导体法拉第效应中起主导作用。     

稀磁半导体Cd＿（1－x）Mn＿xTe，Cd＿（1－x）Fe＿xTe的巨法拉第效应

用消光法、交替磁场法和磁光调制法测量了不同温度下、不同组分的稀磁半导体Ｃｄ＿（１－ｘ）Ｍｎ＿ｘＴｅ和Ｃｄ＿（１－ｘ）Ｆｅ＿ｘＴｅ的巨法拉第效应。实验表明：对较高组分的，法拉第旋转角为负，用单振子模型能很好地描述实验结果。稀磁半导体Ｃｄ＿（１－ｘ）Ｆｅ＿ｘＴｅ表现出与Ｃｄ＿（１－ｘ）Ｍｎ＿ｘＴｅ同量级的巨法拉第效应，当组分较低时，法拉第旋转角随入射光子能量出现由正到负的变化，必须用多振子模型才能很好解释实验结果。当样品很薄或磁场较低时，磁光调制法以其很高的测量精度显示出巨大的优越性。     

Analysis of magnetic mechanisms of 3d-doped ZnO diluted magnetic semiconductors by an abnormal peak on M-T curve

The crystallographic structures and magnetic properties of a Zn0.95Co0.05O thin film deposited on a C-sapphire substrate using a dual-beam pulsed laser deposition method were characterized. It was shown from crystallographic analysis that the film belongs to the wurtzite structure with the C-axis aligned with that of the substrate. Magnetic hysteresis loops were observed till up to room temperature. A small peak around 55 K was noticed on the magnetization vs. temperature curve. The corresponding temperature of the small peak is close to that of ‘the abnormal peak’ reported by X.M. Zhang et al. From the results obtained, no correlation was found between the abnormal peak and the quantum effects. The magnetic behaviors in the Zn0.95Co0.05O film cannot be explained by the ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors. The magnetic mechanisms in ZnO-based diluted magnetic semiconductors are also discussed.     

新型稀磁半导体Zn＿（1－x）Co＿xS光谱特性的实验研究

在７３～３００Ｋ温度范围内，首次测量了不同组分的新型稀磁半导体Ｚｎ＿（１－ｘ）Ｃｏ＿ｘＳ（ｘ＝０．００１，０．０１，０．０３，０．０４８，０．０５３，０．０６３）的近红外和可见区的吸收光谱和磁圆二色谱。观测到一系列吸收峰和磁圆二色谱峰，两者互相对应，其峰位与样品组分ｘ值无关。它们分别对应于Ｃｏ￣（２＋）离子在Ｔ＿ｄ对称的晶体场中不同能级间的跃迁。     

用RAS模型估算半磁半导体Cd1—xMnxTel富碲溶液蒸汽压

Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ富磅溶液的平衡蒸汽压是设计优化生长装置和获得最佳生长条件所不可缺少的，本文用缔合规则模型估算了Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ富碲溶液的平衡蒸汽压，并且和实验结果进行了定性比较。     

Al和氧空位对ZnO:Co稀磁半导体磁性质的影响

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了Al共掺杂和氧空位缺陷对Co掺杂ZnO磁性质的影响,发现Al原子共掺杂引入的自由电子载流子会稳定体系的反铁磁性从而减弱Co原子间的铁磁性交换,而氧空位缺陷束缚的电子载流子对提高体系的铁磁性具有积极的作用.氧空位引入的电子载流子部分转移到Co原子和近邻Zn原子,形成以电子载流子为媒介的Co原子间的耦合作用,稳定体系的铁磁态,增强Co原子间的交换耦合作用.     

C掺杂ZnO稀磁半导体的磁特性研究

利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,研究C掺杂ZnO稀磁半导体的磁性质.发现ZnO∶C体系的磁性来源于C-p和Zn-d轨道之间的杂化,铁磁性产生的机制是以巡游电子为媒介的铁磁交换作用.富O环境下制备ZnO∶C样品能够更好地在室温下得到稳定的铁磁有序.     

IV-VI族稀磁半导体的磁化理论

简单介绍了IV-VI族稀磁半导体的特性。IV-VI族稀磁半导体的自发磁化、矫顽力和居里温度等性质可由载流子浓度调节。对制造技术导致的缺陷反应迟钝用常规制备方法就可以制备IV-VI族稀磁半导体。作为一种磁离子和载流子能被分别导入和控制的稀磁半导体,IV-VI族稀磁半导体有利于研究稀磁半导体中的铁磁特性。给出了IV-VI族稀磁半导体由独立磁离子杂质、相邻杂质相互作用、晶格反磁性和载流子自旋密度四部分作用组成的总磁化强度的各部分的数学表达式。     

ZnO基稀磁半导体纳米薄膜材料的研究进展

目的 综述ZnO基稀磁半导体(DMS)纳米薄膜材料的研究进展概况,揭示本研究领域存在的某些问题,并在此基础上分析其发展前景.方法 参考58篇相关文献,对其结构和掺杂体系进行总结和比较.结果 从ZnO基DMS纳米薄膜材料的制备方法、掺杂其它元素两方面进行了综述,并指出了目前研究中存在的问题,即难以合成出高质量均匀掺杂的样品;磁性来源问题尚未形成统一的定论;探求影响磁学性质的本质的微观因素需要深入研究,以及制备样品的重复率不高.结论 具有室温铁磁性的DMS是自旋电子学应用的基础,它是利用载流子的自旋和电荷自由度构造将磁、电集于一体的半导体器件.其研究虽有长足发展,但是要制备出比较理想的ZnO基DMS纳米薄膜材料的技术目前看来还不够成熟,依然需要深入研究.     

Cr掺杂BN半金属铁磁性的第一性原理计算

在广义梯度近似下(GGA)采用第一性原理平面波赝势方法,对Cr掺杂的闪锌矿稀磁半导体(DMS)B1-xCrxN(x=0.062 5,0.125)的电子结构和磁性进行了研究.结果表明掺入磁性过渡金属Cr后的BN明显呈现出显著的半金属特征,Cr原子在较小的掺杂浓度下构成了中间带隙的深层能级,使得原胞中Cr原子的局域磁矩约3μB,并且不随杂质浓度变化而改变.在B1-xCrxN(x=0.125)体系多种替位构形中,N220型的Cr-Cr铁磁耦合态最稳定,其铁磁性主要是由双交换机制引起,这对在半导体工业中实现自旋载流子注入具有一定的理论价值.     

用RAS模型估算半磁半导体Cd_（1－x）Mn_xTe富碲溶液蒸汽压

Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ富碲溶液的平衡蒸汽压是设计优化生长装置和获得最佳生长条件所不可缺少的．本文用缔合规则溶液（ＲＡＳ）模型估算了Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ富碲溶液的平衡蒸汽压，并且和实验结果进行了定性比较．     

MnF2吸收光谱的理论解释

通过对Ｍｎ＾２＋的实验值进行半经验的拟合,得到了它的３ｄ电子波函数,并利用晶体场理论中的点电荷模型,计算也ＭｎＦ２晶体的吸收光谱,计算结果与实验值吻合很好。     

过渡金属掺杂的I-III-VI_2黄铜矿电磁性质的第一性原理研究

应用自旋极化的第一性原理对过渡金属(TM=V、Cr、Mn、Fe、Co和N i)掺杂的CuGaSe2和CuGaS2进行研究.计算结果表明:Cr和Mn掺杂的I-III-VI2稀磁半导体(DMS)表现为铁磁性质,而V、Fe、Co和Ni掺杂时表现为反铁磁性质.对稀磁半导体的磁矩研究,其结果符合一条简单的规律:当磁性离子3d的t2g轨道完全被占据时,磁性离子的磁矩比理论的期望值小;当磁性离子3d的t2g轨道处于全空时,磁性离子的磁矩比理论的期望值大;而当磁性离子3d的t2g轨道处于部分被占据时,磁性离子的磁矩与理论值的差距主要取决于晶体的对称性和磁性离子的状态.     

Mn掺杂的TiO2粉体的结构和磁性

采用溶胶-凝胶法制备了过渡金属Mn掺杂的TiO2基稀磁半导体粉末.XRD结果表明,所有样品均为锐铁矿结构,不存在任何杂相,且随掺杂浓度的增大,品格常数单调减小,表明Mn替代Ti进入晶格形成稀磁半导体结构.采用VSM检测样品磁性,x=0.06,0.08的样品显示为室温顺磁性,x=0.12的样品在刚加外磁场时,饱和磁化强度随磁场强度的变化类似铁磁材料的情形,但与铁磁材料不同的是随着H的增加,M并没有趋于饱和,而是像顺磁材料那样M随H的增加而线性增加.